Transcript نمونه پوستر - دانشگاه فردوسی مشهد

‫پیش بینی عمر اقتصادی تراکتور با استفاده‬
‫ژنتیک‬
‫الگوریتم‬
‫جعفری ‪2‬‬
‫عباس روحانی ‪ ، * 1‬محمد‬
‫‪1‬استاديار دانشکدۀ کشاورزی‪ ،‬دانشگاه فردوسی مشهد‪2 ،‬استاديار دانشکدۀ مکانيک دانشگاه شاهرود‬
‫چکیده‬
‫جايگزينی تراکتور يکی از عوامل بسيار تاثيرگذار برای انجام به موقع‬
‫در اين رابطه‪CCoh ،‬هزينه تجمعی مالکيتی ساعتی‪CCrh ،‬هزينه تجمعی‬
‫عمليات زراعی ميباشد‪ .‬پيش بينی صحيح هزينه های تعمير و نگهداری جزء‬
‫تعمير و نگهداری ساعتی و ‪CCth‬هزينه تجمعی کل ساعتی می باشند‪.‬‬
‫اساسی در مدل جايگزينی تراکتور می باشد‪ .‬در اين مطالعه از داده های‬
‫هزينه سرمايه تجمعی به طريق زير محاسبه شد‪:‬‬
‫واقعی هزينه های تعمير و نگهداری ‪ 60‬تراکتور دو چرخ محرک در موسسه‬
‫(‪)3‬‬
‫کشت و صنعت آستان قدس استفاده شد‪ .‬تراکتورهای دو چرخ محرک به ترتيب‬
‫الگوريتم ژنتيک‪ :‬الگوريتم ژنتيك براساس اصول ژنتيكي و انتخاب طبيعي‬
‫شامل ‪ 28 ،10 ،17‬و ‪ 5‬تراکتور مسی فرگوسن ‪ ،285‬فيات ‪ ،445‬جاندير‬
‫بنا نهاده شده است(‪ .)Gholipoor et al., 2013‬الگوريتم ژنتيك جمعيت اوليه با‬
‫‪ 3140‬و جاندير ‪ 4450‬بودند‪ .‬نتايج تحليل رگرسيونی نشان داد که مدل‬
‫تعداد زيادي از راه حلها را درنظر می گيرد و به كمك قوانين انتخابي‬
‫درجه دوم‪ ،‬بهترين مدل برای پيش بينی هزينه های تعمير و نگهداری‬
‫خاصي تابع هزينه را كمينه ميكند و يا به عبارت ديگر شايستگي را‬
‫تراکتور می باشد‪ .‬به ترتيب ‪ 27000 ،18380 ،17850‬و ‪ 27400‬ساعت‬
‫بيشينه مي كند‪.‬‬
‫الگوريتم‬
‫تراکتور توسط‬
‫برای هر‬
‫جايگزينی‬
‫عنوان عمر‬
‫کارکرددرتجمعی‬
‫موقع‬
‫انجام به‬
‫به منظور‬
‫کشاورزی‬
‫ماشين های‬
‫به بودن‬
‫دسترس‬
‫برای‬
‫تالقی‪ ،‬توليد يك يا چند فرزند از والدين انتخاب شده طي مراحل قبلي‬
‫کشاورزی شد‬
‫عملياتپيش بينی‬
‫ژنتيک‬
‫از‪ .‬قبل برنامه ريزی شده نياز به جايگزينی ماشين های‬
‫است‪ .‬رايج ترين شكل تالقی مستلزم وجود دو پدر و مادر براي توليد دو‬
‫تراکتورتراکتور بسيار‬
‫موضوع برای‬
‫عمر اين‬
‫هستيم‪.‬‬
‫الگوريتمممکن‬
‫بهترين زمان‬
‫های در‬
‫کشاورزی‬
‫اقتصادی‪،‬‬
‫ژنتيک‪،‬‬
‫کلیدی‪:‬‬
‫واژه‬
‫فرزند است‪ .‬نقطه تقاطع بطور تصادفي بين اولين و آخرين بيت هاي‬
‫اهميت دارد زيرا آن تامين کننده توان کاری ساير ماشين های کشاورزی‬
‫كروموزوم پدر و مادر انتخاب ميشود‪ .‬شکل ‪ 1‬چگونگی تالقی دو والد و‬
‫می باشد‪ .‬بنابراين مدير مزرعه با جايگزينی تراکتور در زمان مناسب‬
‫توليد فرزندان جديد را نشان می دهد‪.‬‬
‫مقدمه‬
‫‪CCoh  CCdh  CCih‬‬
‫می تواند به اهداف اقتصادی خود دست پيدا کند‪ .‬افزايش سود اقتصادی‬
‫باالترين هدف مدير مزرعه می باشد‪ ،‬اين هدف در سايه کاهش هزينه ها از‬
‫طريق کاهش هزينه های تعمير و نگهداری به کمک تعيين بهترين زمان‬
‫جايگزين تراکتور محقق خواهد شد‪ .‬اصول علمي و اقتصادي بايد اساس‬
‫تصميمات مدير ماشين باشد (‪ .)Telsang,2005‬تعيين عمر اقتصادی بنای‬
‫بسياری از مدلهاي جايگزيني اقتصادي می باشند‪ .‬عمر اقتصادی معادل با‬
‫شکل‪ -1‬توليد فرزندان جديد از تالقی دو والد‬
‫مدت زمان سرويس دهی بهينه ماشين می باشد‪ .‬جايگزيني‪ ،‬بازنشستگي‪،‬‬
‫بازسازي مجدد از گزينه های مورد ارزيابی مدير پس از اين زمان می‬
‫بحث داراي قسمت هايي از كد باينري هر دو والدين هستند‪.‬‬
‫فرزندان‬
‫درنتيجه‬
‫نتایج و‬
‫باشند‪ .‬تملک ماشين پس از اين زمان بدون انتخاب يکی از اين گزينه ها‬
‫جهشهاي تصادفي به درصد خاصي از بيت ها در ليست كروموزوم ها اعمال‬
‫نتايج حاصل از تحليل رگرسيوني مدل های مختلف شاخص هزينه هاي تجمعي‬
‫ميگردد‪ .‬جهش دومين روش الگوريتم ژنتيكي براي جستجو در سطح هزينه‬
‫تعمير و نگهداري به تفکيک نوع تراکتور در جدول ‪ 1‬آورده شده است‪.‬‬
‫مي باشد‪ .‬جهش براي جمعيت اوليه اعمال نميگردد زيرا اين منجر به‬
‫براساس نتايج حاصل از تحليل رگرسيوني براي چهار مدل رگرسيونی در هر‬
‫همگرايي سريعتر قبل از نمونه برداري از تمام سطح هزينه ميشود‪ .‬در‬
‫چهار نوع تراکتور‪ ،‬آماره ‪ F‬در تمام مدل ها معني دار شده است و اين‬
‫به و برعكس تغيير مي كند‪ .‬تغيير يك بيت در يك ژن‬
‫جهش تك نقطه بيت‬
‫نشان دهنده وجود رابطه معني داري بين متغيرهاي ساعات کارکرد تجمعی‬
‫ميتواند مقدار متغير را تا حدود ‪ %50‬تغيير دهد(‪.)Haupt and Haupt, 2004‬‬
‫و هزينه های تجمعی در تمام مدل ها مي باشد‪ .‬همچنين تمام ضرايب‬
‫توجيه اقتصادی ندارد (‪ .)Terborgh,1994‬عمر اقتصادی زمانی رخ می دهد که‬
‫روند تغييرات هزينه های مالکيتی و عملياتی به يک نقطه مشترک برسند‪.‬‬
‫مواد و روشها‬
‫در اين زمان از عمر ماشين شيب منحنی متوسط کل هزينه ها به صفر‬
‫عمر جايگزين‬
‫نمايشگر‬
‫هايمتوسط‬
‫منحني‬
‫ازاوج‬
‫نقطه‬
‫‪.)Edwards,‬‬
‫رسد(‪2002‬‬
‫می‬
‫نگهداري‬
‫تعمير و‬
‫هزينهسودهاي‬
‫داده‬
‫تحقيق‬
‫انجام اين‬
‫براي‬
‫فعال كل‬
‫محرك متوسط‬
‫منحني‬
‫سود تقريبا‬
‫متوسط‬
‫منحني‬
‫می طيباشد‬
‫در‬
‫قرينهچرخ‬
‫تراكتور دو‬
‫به ‪60‬‬
‫مربوط‬
‫‪ .18‬سال‬
‫اقتصادی در‬
‫ماهانه‬
‫چهار ها‪،‬‬
‫برای هزينه‬
‫متوسط كل‬
‫استاناز طريق‬
‫سازي سود‬
‫بيشينه‬
‫است‪.‬‬
‫مزرعه ها‬
‫هزينه‬
‫نوع‬
‫خراسان رضوي‬
‫رضوي در‬
‫مدل قدس‬
‫آستان‬
‫نمونه‬
‫روشهاي‬
‫‪)Mitchell,‬‬
‫‪1998‬‬
‫مسیباشد (‬
‫توصيف مي‬
‫‪ ،3140‬سود‬
‫جاندير متوسط‬
‫درآمد و‬
‫متوسط‬
‫به‬
‫فيات‪445 .‬‬
‫‪ 285‬و‬
‫فرگوسن‬
‫قابل ‪،4450‬‬
‫جاندير‬
‫تراكتور‬
‫زماني‬
‫تنها‬
‫شهودي مدير‬
‫توانايی‪10‬های‬
‫مکمل‬
‫ها‬
‫داده‬
‫باشد‪ .‬اين‬
‫استفاده شد‪.‬‬
‫دستگاه‬
‫‪ 17 ،5‬و‬
‫تواند ‪،28‬‬
‫می تعداد‬
‫تحليلی به‬
‫ترتيب‬
‫طور‪ ،‬كامل و‬
‫نتوان به‬
‫كرد كه‬
‫استفاده‬
‫هزينه‬
‫سازي‬
‫سياست‬
‫شامل از‬
‫بايد‬
‫هزينه‬
‫تعميرات)‬
‫دستمزد‬
‫يدکي و‬
‫قطعات‬
‫هزينه‬
‫كمينه (‬
‫تعميرات‬
‫هزينه‬
‫‪.)Douglas,‬‬
‫كرد و( ‪1975‬‬
‫را محاسبه‬
‫سودها‬
‫دقيق‬
‫روغن)‪،‬‬
‫فيلترهاي‬
‫روانسازها‬
‫هزينه‬
‫روغن (‬
‫هزينه‬
‫(هزينه‬
‫سوخت‬
‫پيش بينی‬
‫رگسيونی (جهت‬
‫هزينه بهترين‬
‫پيدا کردن‬
‫پژوهش‬
‫انجام اين‬
‫هدف از‬
‫هزينه‬
‫مجموع‬
‫مدل نگهداري‬
‫تعمير و‬
‫سوخت)‪،‬‬
‫فيلترهاي‬
‫گازوئيل و‬
‫‪C‬‬
‫‪‬‬
‫‪t‬‬
‫‪ 100‬‬
‫‪t‬‬
‫‪‬‬
‫‪CCI t ‬‬
‫تراکتورهای‪ .‬مورد‬
‫عمرهراقتصادی‬
‫بينی‬
‫و پيش‬
‫نگهداری‬
‫تعمير و‬
‫هزينه‬
‫تراکتور مي باشند‬
‫ساخت‬
‫خريد و‬
‫سال‬
‫سوخت) و‬
‫هایروغن و‬
‫تعميرات‪،‬‬
‫‪PP‬‬
‫رگرسيوني در تمام مدل ها و براي کليه تراکتورها در سطح احتمال يک‬
‫درصد معني دار شده است‪ .‬از آنجاکه آماره ‪ F‬و تمام ضرايب رگرسيوني‬
‫در تمام مدل ها معني دار هستند بنابراين تصور بر آن است که تمام‬
‫مدل ها را مي توان در پيش بيني هزينه هاي تعمير و نگهداري بکار برد‬
‫ولي هدف انتخاب بهترين مدل است بنابراين براي انتخاب نهايي مدل از‬
‫مقايسه ضريب تبيين‬
‫‪R2‬‬
‫استفاده شد‪ .‬مدل نمايی در تمام تراکتورها‬
‫دارای ضريب تبيين پايين تری می باشد لذا چنين مدلی را نمی توان‬
‫باشد‬
‫الگوريتم‬
‫استفاده‬
‫مطالعه با‬
‫از‪ .‬محاسبه هزينه تجمعی‬
‫ژنتيکو میقبل‬
‫ابتدا‬
‫دادهاز ها‪ :‬در‬
‫استانداردسازي‬
‫برای پيش بينی هزينه های تعمير و نگهداری تراکتور پيشنهاد کرد‪ .‬مدل‬
‫بايستی اثر تورم بر هزينه ها را تعديل کرد (اسکو نژاد‪ .)1383 ،‬تمام‬
‫توانی نيز دارای چنين وضعيتی است اما مقدار ضريب تبيين برای دو مدل‬
‫اين هزينه ها توسط شاخص زير استانداردسازي شد (‪:)Mitchell, 1998‬‬
‫(‪)1‬‬
‫منابع‬
‫پروژههاي‬
‫ارزيابي‬
‫مهندسي يا‬
‫اقتصاد‬
‫نژاد‪ ،‬م‪.‬م‬
‫ديگر‬
‫اقتصادي طرف‬
‫ندارند‪ .‬از‬
‫يکديگر‬
‫زيادی با‬
‫‪.1383‬اختالف‬
‫درجه‪ .‬سوم‬
‫اسكو دوم و‬
‫‪ .1‬درجه‬
‫تهران‪.‬‬
‫اميركبير‪.‬‬
‫صنعتي‬
‫دانشگاه‬
‫انتشارات‬
‫بيستم‪.‬‬
‫مدل چاپ‬
‫صنعتي ‪.‬‬
‫باشد زيرا‬
‫برخوردار‬
‫خوبی‬
‫برونيابی‬
‫قابليت‬
‫شده از‬
‫انتخاب‬
‫بايد‬
‫که در اين رابطه ‪ CCIt‬شاخص هزينه تجمعي در زمان ‪ Ct ،t‬هزينه تعمير و‬
‫نباشد‪ .‬از‬
‫مطالعهی واقع‬
‫فاصله زمانی‬
‫در‬
‫عمر واقتصادی‬
‫‪ .2‬ممکن است‬
‫تراکتور و‬
‫مورد بهينه‬
‫برآورد عمر‬
‫‪.1390 .‬‬
‫زنگنه‪ ،‬م‬
‫بنائيان‪ ،‬ن‪.‬‬
‫نگهداري در زمان ‪ t‬و ‪ PPo‬قيمت خريد اوليه تراکتور می باشند‪ .‬اين‬
‫قابليت‬
‫مزارع از‬
‫درجه دوم‬
‫بهرهمدل‬
‫های با‬
‫مقايسه‬
‫ماشينکههایمدل‬
‫آنجا‬
‫سيب زمينی‬
‫وری در‬
‫در شاخص‬
‫سوماساس‬
‫درجه بر‬
‫کشاورزی‬
‫شاخص در طول عمر تقويمي تراکتور همواره روند افزايشي يا ثابت دارد‪.‬‬
‫بهترين مدل‬
‫دوم‬
‫بنابراين‬
‫مهندسی نيست‬
‫برخوردار‬
‫مناسبی‬
‫برونيابی‬
‫‪.204‬‬
‫درجه‪-197‬‬
‫مدل‪:)42‬‬
‫ايران ‪(2‬‬
‫بيوسيستم‬
‫مجله‬
‫همدان‪.‬‬
‫استان‬
‫اين شاخص به عنوان متغير وابسته در روش رگرسيونی استفاده شد‪ .‬شاخص‬
‫تواند‬
‫تراکتورها‬
‫شاخصتمام‬
‫نگهداری‬
‫تعمير و‬
‫گزارش های‬
‫بينی‪ .‬هزينه‬
‫فروشيمیكاال در‬
‫بهاي عمده‬
‫تجديد نظر‬
‫مشروح‬
‫پيش ‪1381‬‬
‫براینام‪.‬‬
‫‪ .3‬بي‬
‫هزينه های‬
‫اجزاء‬
‫جمهوريکي از‬
‫بينی هر‬
‫پيش‬
‫مورد‬
‫ديگری که در‬
‫مطالعه‬
‫باشد‪.‬‬
‫ايران‪.‬‬
‫اسالمي‬
‫مركزي‬
‫بانك‬
‫اقتصادي‬
‫اداره آمار‬
‫ايران ‪.‬‬
‫تجمعی سوخت‪ ،‬روغن و تعميرات‪.‬‬
‫تعمير و نگهداری تراکتورهای دو چرخ محرک انجام شد‪ ،‬مدل درجه سوم به‬
‫‪ .4‬روحانی‪ ،‬ع‪ ،.‬ا‪ .‬رنجبر‪ ،‬م‪.‬ح‪ .‬عباسپور فرد‪ ،‬ی‪ .‬عجب شير چی و م‪ .‬ولی‬
‫عنوان بهترين گزينه انتخاب شد اما در اين تحقيق به قابليت برونيابی‬
‫زاده‪ .1388 .‬ارزيابی مدل های رگرسيون در پيش بينی هزينه های تعمير‬
‫مدل ها اشاره ای نشد(روحانی و همکاران‪.)1389 ،‬‬
‫و نگهداری تراکتور‪ .‬مجله تحقيقات مهندسی کشاورزی ‪.96-87:)3(11‬‬
‫هزينه تعمير و نگهداري تجمعي برابر است با مجموع سه شاخص هزينه‬
‫طول عمر‪ :‬عموما متغير مستقل در مدل رگرسيونی هزينه تجمعي‪ ،‬عمر‬
‫تراكتور است‪ .‬ساعات کارکرد تجمعي (‪ ،)CHU‬مناسب ترين تعريفي است که‬
‫مي توان از عمر تراکتور داشت (‪ CHU .)Rohani et al., 2011‬تعداد ساعاتي‬
‫که تراکتور بطور فيزيکي کار کرده است را نشان مي دهد‪ .‬به دليل سالم‬
‫نبودن ساعت شمار تراکتورها‪ ،‬تعداد ساعات کارکرد هر تراکتور بر اساس‬
‫تعداد تعويض روغن موتور محاسبه گرديد‪ .‬براي دستيابی به عملکرد بهتر‬
‫‪CCth  CC‬‬
‫مدل سازي اين هزينه ها توسط تکنيک رگرسيونی‪ CHU ،‬بر‪ CCoh‬‬
‫ساعت‬
‫حسب ‪ rh‬صد‬
‫محاسبه شد‪.‬‬
‫فرض های مدل سازی‪)1( :‬‬
‫هزينه تعمير و نگهداری تراکتور در ابتدای‬
‫عمر آن صفر است‪ .‬اين فرض کامال قابل قبول و ضروری است‪ ،‬زيرا هزينه‬
‫‪5. Ahmadi Chenarbon, H., S. Minaei, and A. Arabhosseini. 2012. Replacement age of‬‬
‫‪agricultural tractor (MF285) in Varamin region (case study). Journal of American‬‬
‫‪Science 7(2):674-679.‬‬
‫‪6. Douglas, J. 1975. Construction equipment policy. McGraw-Hill, New York, NY.‬‬
‫‪7. Gholipoor, M., A. Rohani, and S. Torani. 2013. Optimization of traits to increasing‬‬
‫‪barley grain yield using an artificial neural network. International Journal of Plant‬‬
‫‪Production 7 (1):1-18.‬‬